运用比较法讲解

运用比较法讲解“间接接触电击防护”

可以说“比较法”用于生活中的方方方面。今天我们就运用“比较法”来学习我们《电气安全工程》中的“间接接触电击防护”这一章节。

黄老师在为我们授课时专门提出了：大家要想学好“间接接触电击防护”这一章节就要好好的运用“比较法”。

我们知道“间接接触电击防护”有三个电网-用电器系统，它们分别为“IT系统”、“TT 系统”、“TN系统”。通过比较，我们知道它们三者间各有相同点，各有区别。

“IT系统”就是保护接地系统（如右图所

示）“I”是表示配电网不接地或经高阻抗接地，

“T”就是用电设备接地。其原理是通过用电器

接地保护。也就是导线直接连通机器和大地，以

免人操作电器时电器漏电给人造成电击。其原理

计算公式如下：

∵人体电阻（R P）远大于连接导线电阻（R E）

∴人体相对于接地导线绝缘

故有：U P=3R E*U/（3R E+R）

I P=U/(3R E+R)

∵R E<<∣Z∣,所以漏电设备故障对滴电压大大

降低。只要适当控制RE的大小，即可限制该故

障电压在安全范围之内。一般的条件下（电压为

220V）R E=4Ω，则人体的电压降低为4.6V，人体

电流减小为2.3mA。

然而这个接地电阻值不是恒定不变的，它是根据用电器的使用规格来确定的。比如说一些高压配电用电器，国家要求是接地电压不大于0.5Ω；一些家用电器一般的的接地电阻不大于10Ω。所以在我们日常作业时应该考虑生产的需要和经济的要求有选择性地去配用接地导线。

“IT”系统只有在不接地配电网中，由于其对地绝缘阻抗较高，单相接地电流较小，才有可能通过保护接地把漏电设备故障对地电压限制在安全范围之内。

或许有人会说，如果人在潮湿的工作环境内，人体没有高阻抗，那接地导线就没有起到保护作用了。其实不然，虽然人体的阻抗变小了，但是保护接地的导线的电阻还是比人体的阻抗小得多，能起到一定的电流的分流作用，有效地减小了大部分的电压；如果没有保护接地的作用，用电器漏电直接透过人体与大地相联接，那用电器的漏电与大地产生的高电压完全附加在人体上，这样人的生命危险就特别的大了。所以对比之下，接地电压是非常有必要的。

下面我们来分析第二类保护系统——“TT”系统。所谓的“TT”系统就是电源直接接地，

用电器接地保护（如右图所示）。此系统的保护作用

是：如有一相漏电，则故障电流主要经接地地阻R E

和工作电阻R N构成回路，起到保护的作用。当人体

接触到用电器时，接地导线起到保护作用。其原理

如下：

∵人体的电阻RP与接地电阻RE并联

∴并联电阻为：R=RE*RP/(RE+RP)……①

∴整个电路电阻为R总=RN+R

∴并联电压为：UE=R*U/RN+R……②

∴将①代入②得UE=RE*RP*U/(RN*RE+RN*RP+RE*RP)

又∵一般情况下RN<

∴UE≈RE*U/(RE+RN)

与没有接地相比较，漏电设备上对地电压有所降低，但零线上却产生了对地电压。而且，由于RE和RN同在一个数量级，而这可能远远超过安全电压，人触及漏电设备或者触及零线都有可能收到致命的电击。

从电流方面分析，由于故障电流主要经RE和RN两个电阻构成回路（不计及带电体与外壳之间的过度电阻）。

则电流为：IE≈U/(RN+RE).

因此，IE不可能太大。这种情况下RE=RN=4Ω,故障电流为27.5A。

正如前面两种保护接地系统，但是它们两却有着质的区别，IT系统是用电器接地保护，而TT系统就是保护接零。

一般的情况下不能采用TT系统。除非采用其他防止间接接触电击的措施却有困难，且土壤电阻率较低的情况下，可以考虑TT系统。但如果零线已经接地，用电器接地总比不接地要好得多。

我们所说的第三类系统就是“TN”系统。此系统是保护接零系统，是我国运用得最多的保护系统。“TN”系统中的“T”表示系统为电源中线直接接地；“N”表示电气装置通过保护线与系统中性点连接。（如右图所示）